摘要
目的: 本研究旨在探索小檗碱(BBR)对胶质瘤细胞的影响并推测其发挥作用的机制。 方法: 我们使用CCK-8用于测定使用不同浓度BBR(6.25、12.5、25、50、100、200μmol/L)对U251恶性胶质瘤细胞作用不同时间长度(24、48、72h)后增殖作用的影响。随后,细胞划痕技术用来检测BBR在24小时内对U251恶性胶质瘤细胞的划痕面积产生的变化,计算细胞迁移率,用来反映迁移能力的影响。TCMSP、SwissTargetPrediction、Batman、Pharmmapper和SEA五个药物靶点分析数据库用来寻找BBR的作用靶点。GeneCards、NCBI、OMIM和CTD四个疾病数据库用于检索胶质母细胞瘤(GBM)的相关靶点。使用在线Venn制作软件寻找BBR和GBM共同的靶基因。接着,对BBR和GBM的共同靶基因分别进行GO和KEGG的富集分析,用R软件进行处理后发现共同靶基因的发挥功能及其成分定位和发挥作用的信号通路。在线使用String分析BBR和GBM共同靶基因的可以相互作用的蛋白质,并且使用Cytoscape软件进行可视化和拓扑分析。最后共同靶基因和胶质瘤预后之间的关系通过GEPIA进行生存分析,筛选预后相关的基因。 结果: 1.CCK-8法测定结果表明:BBR在所选浓度范围(6.25、12.5、25、50、100、200μmol/L)和所选时间范围(24、48、72h)内均可以有效抑制U251细胞活性。在24、48和72小时内BBR对U251细胞的半数抑制浓度分别为56.08μmol/L、22.23μmol/L、14.36μmol/L,且不同药物作用时间后细胞活性有统计学差异(P<0.05)。BBR对U251细胞增殖活性的抑制能力与时间和药物浓度呈正相关关系。 2.使用50μmol/L的BBR进行划痕实验,观察时间窗为24小时,结果显示对照组和BBR实验组24小时的细胞迁移率>12小时的细胞迁移率>0小时的细胞迁移率(P<0.05)。在12小时和24小时,对照组的细胞迁移率都高于BBR实验组(P<0.05)。 3.药物数据库的得到的靶点经Uniprot数据库验证并且去除重复总共获得201个BBR相关靶点。GeneCards、NCBI、OMIM和CTD数据库基因合并,删重后,得到3900个胶质母细胞瘤相关基因。经在线Venn制作软件筛选发现有109个共同靶基因。 4.富集分析结果表明,靶基因发挥作用的信号通路主要为PI3K-Akt信号通路、肿瘤蛋白聚糖信号通路和Rap1信号通路。靶基因的作用靶点主要位于细胞膜上,与细胞的应激相关。 5.经过Cytoscape拓扑分析,选出了45个分值大于平均分的关键靶点进行生存分析的验证,最后得到SOCS3、THBS1和RAC1三个基因差异表达对总生存率有影响(logrankP<0.05)。 结论: 1.BBR可以抑制U251细胞的增殖活性和迁移能力。 2.BBR主要通过PI3K-Akt信号通路发挥作用,并可能通过调节SOCS3、THBS1和RAC1基因的表达影响GBM的预后。 本课题为中国博士后基金特别资助项目“MRPL42在胶质瘤发生发展过程中的功能机制研究(编号:2019T120195)”。